全球第一大嵌入式RTOS厂商，风河如何布局汽车产业？

在过去的2022年，汽车行业最热门的话题就是“软件定义”。实际上，从电信到医疗，从工业制造到交通运输，各行各业都在向着“硬件标准化+软件定义”的方向演进。

回想手机行业，硬件也曾经是多种多样，其中用到的软件则很少。如今的手机硬件看上去都差不多只是一块屏幕，而丰富多彩的功能基本上都是由软件来实现的。

汽车产业也在发生着手机历史上类似的巨大变革，而关键点同样在于软件，特别是嵌入式软件。在全球嵌入式软件市场，有一家举足轻重的公司——风河。

成立40多年，风河如何成长为全球第一大嵌入式RTOS厂商

1981年，劳伦斯伯克利国家实验室前研究员Jerry Fiddler在加利福尼亚州伯克利市的一个车库里创建了风河公司。

1987年风河推出了VxWorks，是首个具有跨计算机网络通信能力的实时操作系统（RTOS），VxWorks也是目前应用最广泛的RTOS（实时操作系统），VxWorks平台用途广泛，支持美国国家航空航天局（NASA）的好奇号漫游车、网络设备、工厂机器人及其他许多类型的工业设备。VxWorks还用在与消费者接触的硬件（比如医疗设备）中。

2009年，英特尔以8.84亿美元收购风河，这是英特尔早期业务多元化的一部分，目的是为了满足嵌入式设备和物联网市场的需求。此后，风河在英特尔的汽车业务板块也开始扮演重要角色，包括后面奥迪A8等车型量产项目，并且还贡献了实时操作系统VxWorks和英特尔的Helix云基础架构业务构建。

2018年4月，英特尔把风河卖给了私募股权公司 TPG CapitalLP。

2021年3月，风河推出云原生平台Wind River Studio，用于关键任务智能系统的开发、部署、运作和服务，能够满足信息安全性、功能安全性和可靠性等方面特别严苛的要

根据风河的公开信息，2021年，风河的营收约为4亿美元，目前拥有1300名员工，包括1000名技术人员。

截至到2022年，目前风河的软件涉及全球1700多家客户的20多亿部边缘设备，而在其中扮演重要角色的正是Wind River Studio（云原生平台），广泛用于开发、部署、运营高可靠性、高安全性的关键任务智能系统。

成立多年来，风河已经成为全球第一大嵌入式RTOS厂家，也是全球第一大嵌入式Linux厂家，硬实时操作系统长达30年的霸主，市场占有率超30%，主要收入来自4个领域，分别是宇航与国防、工业与医疗、电信以及汽车。

在汽车领域，除了自动驾驶软件价值凸显，操作系统以及智能座舱系统的软件价值也在提升，成为志在智能网联电动汽车未来的各公司必争之地。

风河如何布局汽车产业？

风河产品包含2个嵌入式OS平台：Linux和VxWorks，基于Eclips支持这两个平台的开发工具Workbench、On-ChipDebugging工具产品（即JTAG仿真器）、测试管理工具和工程服务。 VxWorks是由支持多核、32/64位嵌入式处理器、内存包含和内存管理的VxWorks 6.x和VxWorks5.x，Workbench开发工具（包括多种C/C++编译器和调试器），连接组件（USB、IPv4/v6、多种文件系统等），先进的网络协议和图像多媒体等模块组成。除了通用平台外，VxWorks还包括支持工业、网络、医疗和消费电子等的特定平台产品。

这些领域的特点是硬件运算资源非常弱，与今天的台式机比差距有20-30年，航天器的CPU一般都很弱，最多的是SPARC（可扩充处理器架构），然后还有PPC/MIPS的，这是因为太空中有辐射，要抗干扰。主频一般是10MHz～100MHz，但对可靠性要求极高，实时性要求更高，绝对硬实时，延迟要求是纳秒级。VxWorks是确定性的、基于优先级的抢占式RTOS，具有低延迟和最小抖动。而这一特性刚好非常适合汽车领域的需求。VxWorks轻可以松达到汽车领域最高的ASIL-D级认证，更难得DO-178C A级认证它都过了。针对汽车领域常用的C++和智能驾驶算法领域最常用的Python兼容性良好，对车规级以太网上层协议栈TSN标准兼容性良好，对无人驾驶最常用操作系统ROS 2.0兼容性良好，也兼容自适应Autosar。

目前智能汽车针对安全实时性任务和非安全实时性任务是基于硬件或操作系统分区的，也就是由CPU基于底层硬件掌控的，对用户透明度低。这种方法，隔离程度差，安全性不高，也不够灵活。风河是虚拟机大师，Helix在飞机航天系统上也有应用，其中就包括中国的运7。 风河认为服务导向型即SOA架构或者说软件定义汽车架构，应该由虚拟机分区管理。而这也是风河的强项，因为风河有Helix虚拟机平台。

据了解，在汽车领域，风河目前的产品包括：Helix虚拟机平台、VxWorks、嵌入式Linux，此外还有STARLING X、以及针对TSN的车载以太网操作系统。值得一提的是2021年发布的Wind River Studio，可与其智能车辆架构（SVA）平台相集成。这是一套用于管理智能车辆软件的组件和方法。

Wind River Studio是一个完全基于云的、基于Kubernetes和容器的架构，用于大规模部署和管理分布式边缘网络；同时，集成的数据收集、监控和报告工具，优化分布式云网络的管理和运行。同时，Studio还提供了一个DevSecOps环境来构建、测试和模拟智能系统，以及核心到边缘的业务编排，实现分布式云网络和应用服务的高效管理和自动化。Wind River Studio为汽车行业开发软件定义智能系统，并继续投资和开发该平台，以服务电信等其他行业。这个平台涉及远端云计算、数据分析、系统级安全、5G和AI/ML在内的无缝技术集成，为汽车等行业提供产品全生命周期的关键任务智能系统开发环境。

Wind River Studio还是一个全集成的产品，包括云平台技术，还有云架构，最终目标是帮助企业应对刚才所讲的各个场景之下的自动化挑战，同时还有内建的机器学习和数据分析的能力。使用的这一套完整的解决方案，就相当于在自己的企业应用环境里面可以完全掌握自动化控制技术和工具。关键任务智能系统将是数字化转型的基石，遍布于交通、电信、航空航天和国防以及医疗技术等各个行业。围绕远端边缘云、5G、AI/ML、实时性能、信息安全性、功能安全性和可靠性，这些精密复杂的系统将产生多种多样的需求。

在Wind River Studio Linux Service中，风河提供以下服务：

CVE和合规性扫描

安全性与合规性分析和修复

生命周期安全

确保全生命周期性能稳定

架构和实施

如果用汽车来做类比的话——上述前两项服务类似于安全诊断服务，以及对现有漏洞的缓解或修复；接下来的两项服务类似汽车服务合同，旨在解决项目在未来几年的部署和支持过程中面临的生命周期挑战。通常情况下，部署后会出现某些困难挑战和意外升级成本，需要采取规范的方法来管理风险和安全漏洞，解决漏洞和合规性问题。

架构和实施服务则是帮助客户从构思阶段或概念验证阶段转向成功的可部署产品，这包括系统架构、功能设计和集成，以及整个软件开发生命周期(SDLC)的长期可管理性问题，得到了汽车、工业、医疗和航空航天行业中很多企业的使用。

当然，有些企业可能想利用NXP、TI或AMD等半导体供应商提供的特定于主板的Linux系统，或是建立基于自己Yocto项目的发行版。但无论如何开发自己的Linux平台，都必须克服一些共同的挑战，例如减少开源项目风险，加快应用程序部署速度，降低总体拥有成本等。

通过风河的技术，可以帮助客户在网络的边缘节约75%的成本。通过将边缘计算部署到5G网络中，将会实现云和移动设备之间的物理距离最小化，提供更快的反应速度，为每平方公里的数百万个设备提供仅有毫秒级延迟的高速互联机制。Wind River Studio是一个平台化产品，它能够帮助大家成功且便捷进行引进技术的一个部署，而且可以非常好的针对不同垂直领域的场景进行应用,它里面的这个技术可以实现数据的分析，实时的进行这个自动化操作，能够应对行业当中的很多挑战，而这些功能都是在单一平台上实现的。

据了解，2022年5月，风河公司宣布与全球最大汽车技术创新企业现代摩比斯（Hyundai Mobis）和现代AutoEver建立战略合作关系，基于Wind River Studio进行汽车软件框架开发与持续性测试、自动化能力测试以及先进软件生命周期管理。

软件驱动汽车业的未来

Gartner预测数据显示，2022年，企业生成的数据中将有超过50%是在传统数据中心或云之外进行创建和处理。随着越来越多的计算工作负载从数据中心被转移出去，计算模型正在演变为智能云和智能边缘模型，其中大部分低延迟计算都发生在任务关键型智能系统之中。福布斯(Forbes)的一项研究表明，汽车行业领导者认为，在未来五年内高达30%的营收增长机会都将以智能系统方法为战略中心，而且整个行业的许多核心需求都必须做到预先就绪。据麦肯锡预测，到2030年汽车中软件价值占比将达到30%，届时全球汽车软件市场规模将高达840亿美元。“硬件预埋，软件升级”成为当下车企的主流策略，未来两年将成为L3及更高级别自动驾驶发展的关键节点，具有领先软件和算法能力的车企、软件供应商有望获得重要机遇。

汽车的概念产生于1800年代的德国与法国，而真正的汽车产业革命发生于1920年代的美国。从1880年代到1920年代的40年里，对许多元素进行了大量的实验性探索， 例如转向操纵、动力及传动、乃至命名“斯坦利蒸汽汽车（Stanley Steamer）”。时至今日，一个新的问题出现了：我们是否又一次处于1920年代那样的转折时代？未来的汽车将不再由内燃机来定义，而是由软件来定义？又或者我们还处于实验探索的时代，就像1800年代至1920年代那样经历着产品革命？

企业管理顾问鼻祖彼得德鲁克常常说：“我们的过去和现在决定我们的未来！”这正是我们现在面临的境况。汽车业正走走向完全不同的未来——电动、新的营收来源、软件为中心的开发与管理模式，客户、产品和企业之间的高度互连将会带来完全不同的体验。汽车代理商还会存在吗？加油站还会存在吗？随时获得数据反馈将会让汽车保险变成什么样子？所有这些问题，都代表着一整套转型策略，其核心则是产业完全智能化、软件为中心的体验，覆盖着制造商、客户以及整个生态系统。

笔者认为，未来智能网联电动汽车的软件价值，必然会高于其硬件价值，如果计算智能网联电动汽车生命周期的价值而言，软件价值将会大大高于其硬件价值，并且软件价值是更接近互联网商业模式的，这也是目前汽车行业最希望看到的转变。其中的引领者包括特斯拉等诸多新能源汽车的佼佼者，而风河将成为搭建智能网联电动汽车基础架构的奠基者。